第7章 注射成型工艺

注射成型就是将塑料(一般为粒料)在注射成型机的料简内加热熔化，当呈流动状态时，在柱塞或螺杆挤压下熔融物料被压缩并向前移动，进而通过料筒前端的喷嘴以很快速度注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间冷却定型后，开启模具即得制品，并在操作上完成了一个模塑周期。以后就是不断改变上述周期的生产过程，这种成型方法是一种间歇操作过程。

第七章 注射成型

注射成型是热塑性塑料的一种重要成型方法。它的特点是生产周期快，适应性强，生产率高。

从塑料产品的形状看，除了很长的管、棒、板等型材不能采用此法生产外，其它各种形状、尺寸的塑料制品，基本上都可以用这种方法进行成型。它所生产的产品占塑料制品的20%～30%。

注射成型的一个模塑周期从几秒钟至几分钟不等，时间的长短取决于制件的大小、形状、厚度、注射成型机的类型以及所采用塑料的品种和工艺条件等因素，每个制品的重量可自一克以下至几十公斤不等，视注射机的规格及制品的需要而异。 第七章 注射成型 一、注射成型设备

注射机是注射成型的主要设备。注射机的类型和规格很多，目前其规格已经统一，以用注射机一次所能注射出的聚苯乙烯最大重量，“克”为标准;但对其分类，还没有统一，目前多采用按结构特征来区分，通常分为柱塞式和螺杆式两类。 第七章 注射成型 第七章 注射成型 (一)注射系统

注射系统是注塑机的主要部分，其作用是使塑料均匀地塑化并达到流动状态，在很高的压力和较快的速度下，通过螺杆或柱塞的推挤注射入模。 注射系统包括: 加料装置 料筒

螺杆(或柱塞及分流校) 喷嘴等部件。

第七章 注射成型 1.加料装置

注射机上设有加料斗，常为圆锥形或锥形，其容量可供注射机1～2h之用。很多注射机的加料装置中有计量器，以便定量加料，有时还有加热或于燥装置。 第七章 注射成型 2.料筒

与挤出机的料筒相似，但内壁要求尽可能光滑，呈流线型，避免缝隙，死角或不平整处；各部分机械配合要精密。料筒大小决定于注射机最大注射量。

柱塞式注射机的料筒容量常为最大注射量的4～8倍;螺杆式注射机因有螺杆在料筒内对塑料进行搅拌和推挤作用，传热效率高，混合塑化效果好，因而料筒容量一般仅为最大往射量的2～13倍。料筒外部有加热元件，可分段加热，通过热电偶显示温度，并通过感温元件控制温度。 第七章 注射成型

3.分流梭及柱塞

分流梭和柱塞都是柱塞式注射机料筒内的主要部件。分流梭是装在料筒靠前端的中心部分，形状似鱼雷的金属部件。 第七章 注射成型 4. 螺杆

螺杆的作用是送料，压实，塑化，传压。当螺杆在料筒内旋转时，将从料斗来的物料卷入，并逐步将其压实、排气和塑化。 熔化物料不断由螺杆推向前端，并逐渐积存在顶部与喷嘴之间，螺杆本身受熔体的压力而缓慢后退。

当积存熔体达到一次注射量时，螺杆停止转动，传递液压或机械力将熔体注射入模。 第七章 注射成型

螺杆的形状和结构与挤出机螺杆相似。但注射螺杆的长径比较小，约在10～15之间，压缩比较小，约为2～2.5; 与挤出机螺杆比较，注射螺杆的均化段长度较短，螺槽较深;但螺杆加料段长度则较长; 同时螺杆头部呈尖头形(挤出螺杆为圆头或鱼雷头形)。与挤出螺杆的作用相比，注射螺杆只起预塑化和注射两个作用，对塑化能力、压力稳定以及操作连续性和稳定性等的要求没有挤出机螺杆那么严格。同时注射螺杆既可旋转又能前后移动，从而能完成对物料的塑化、混合和注射作用。 第七章 注射成型 5.喷嘴

喷嘴是连接料筒和模具的重要桥梁。

主要作用是注射时引导物料从料筒进入模具，并具有一定射程。所以喷嘴的内径一般都是自进口逐渐向出口收敛，以便与模具紧密配合。由于喷嘴内径不大，当物料流过时速度增大，剪切速率增加，能进一步混合塑化。 第七章 注射成型

喷嘴的类型很多，结构各异，使用较普遍的有通用式和延伸式。喷嘴的选择应根据所加工物料的性能及成型制品的特点来考虑。 第七章 注射成型 (二)锁模系统

在注射成型时，熔融物料通常是以40～200MPa的高压注入模具，但由于注射系统(喷嘴、流道、模腔壁等)的阻力，使压力损失，实际施于模腔内熔体的压力远小于注射压力，因此所需的锁模压力比注射压力要小，但应大于或等于模腔内的压力才不致在注射时引起模具离缝而产生溢边现象。

锁模系统的主要作用是在注射过程中能锁紧模具，面在取出制件时能打开模具，总之要开启灵活，闭锁紧密。启闭模具系统的夹持力大小及稳定程度对制品尺寸的准确程度和质量都有很大影响。 第七章 注射成型 (三)模具

利用本身特定形状，使塑料成型为具有一定形状和尺寸的制品的工具称模具。

模具的作用在于:在塑料的成型加工过程中，赋予塑料以形状，给予强度和性能，完成成型设备所不能完成的工作，使它成为有用的型材。 第七章 注射成型 第七章 注射成型

注射模具主要由浇注系统、成型零件和结构零件三大部分所组成。

浇注系统是指塑料熔体从喷嘴进入型腔前流道部分，包括主流道，分流道，浇口等;

成型零件系指构成制品形状的各种零件:包括动、定模型腔、型芯(排气孔等）; 结构零件是指构成模具结构的各种零件:包括执行导向、脱模等动作的各种零件。 第七章 注射成型

为了成型高质量的制品，模具还应能进行加热和冷却。因为模温对制品的冷却速度影响很大，从而对制品中的内应力，结晶与取向带来影响，进而影响制品的性能。

一般采用自然冷却，也采用冷却介质(通常为水)通入模具的专用管道中以冷却模具。只有对熔融温度高的塑料才对模具加热，以使熔融物料缓慢冷却。

加热模具可用热油或热水等，但常常是直接用电热方法(电热圈、电热棒、电热板等)加热，可根据模具结构、制品、加热温度等而加以选择。 第七章 注射成型 二、注射成型的过程

完整的注射成型过程包括:成型前的准备，注射过程，制件的后处理。 (一).成型前的准备

为使注射能顺利进行并保证产品的质量，在成型前有一系列的准备工作。

包括原料的检验、预热及干燥，有时还包括原料的着色及造粒，嵌件的预热和安放，试模，清洗料简及试车等。 第七章 注射成型 (二)注射过程

注射过程一般包括加料、塑化、注射、冷却和脱模几个步骤。

注射成型是一个间歇过程，保持定量(定容)加料，以保证操作稳定，物料塑化均匀，最终能获得性能良好的制品。

加料过多，受热时间过长容易引起物料的热降解；

加料过少，料筒内缺少传压介质，模腔中物料熔体压力降低，难以补压，容易引起制品出现收缩，凹陷，空洞等缺陷。 第七章 注射成型

加入的塑料在料筒内被加热，由固体粒子转变成熔体，经混合和塑化后被螺杆或柱塞推挤至料筒前端，经过喷嘴、模具浇注系统进入并填满模腔，这一阶段称为“充模”。

在模具中熔体因冷却要收缩，所以柱塞或螺杆要继续保持施压状态，追使浇口和喷嘴附近的熔体不断补充入模(补塑)，使模腔中的物料成为形状完整而致密的制品，这一阶段称为“保压”。

当浇注系统的物料已经冷却硬化后，继续保压已不需要，可退回螺杆或柱塞，卸除压力。同时通冷却介质进行冷却。实际上冷却从充模结束后就开始了。制品冷却到所需温度后，即可用人工或机械方法脱模。 第七章 注射成型 第七章 注射成型 第七章 注射成型

整个注射过程的几个不同阶段: (1)柱塞空载期 (2)充模期 (3)保压期

(4)返料期(返压期或倒流期) (5)凝封期 (6)继冷期

第七章 注射成型

(1)柱塞空载期:

在时间t0～t1间物料在料筒内被加热塑化，注射前柱塞(或螺杆)开始向前移动，但物料尚未进入模腔，柱塞处于空载状态，而物料在高速流经喷嘴和浇口时，因剪切摩擦引起温度上升，同时因流动阻力引起柱塞和喷嘴处压力增加。 (2)充模期:

时间t1时塑料熔体开始注人模腔，模具限力迅速上升，至时间t2时，模腔被充满，模腔内压达最大值，同时物料温度，柱塞和喷嘴处压力均上升到最高值。 第七章 注射成型 (3)保压期:

在t2～t3时间内塑料仍为熔体，柱塞需保持对物料的压力，使模腔中的物料得到压实和成型，并缓慢地向模腔中补压入少量物料，以补充物料冷却时的体积收缩。随模腔内料温下降，模内压力也因物料冷却收缩而开始下降。 (4)返料期(返压期或倒流期):

柱塞从t3开始逐渐后移，在这一过程中并向料筒前端送新料(预塑)。由于料简喷嘴和浇口处压力下降，而模腔内压力较高，尚未冻结的塑料熔体被模具内压返推向浇口和喷嘴，出现倒流现象。 第七章 注射成型 (5)凝封期:

在t4～t5时间内，模腔中料温继续下降，至凝结硬化的温度时，浇口冻结倒流停止，凝封时间是t4～t5间的某一时间。 (6)继冷期:

是在浇口冻结后的冷却期，实际上模腔内塑料的冷却是从充模结束后(时间t2)就开始的。继冷期是使模腔内的制品继续冷却到塑料的玻璃化温度附近，然后脱模。 第七章 注射成型 (三)制品的后处理

注射制品经脱模或机械加工，修饰之后，常需要进行适当的后处理，借以改善和提高制品的性能。

制品的后处理主要包括：、 热处理 调湿处理

第七章 注射成型 1.热处理(退火)

由于塑料在料筒内塑化不均匀或在模腔内冷却速度不同，常会发生不均匀的结晶、取向和收缩，致使制品有内应力存在。

这在生产厚壁或带有金属嵌件的制品时更为突出，存在内应力的制品在贮存和使用中会发生力学性能下降，光学性能变坏，表面有银纹，甚至变形开裂，生产中解决这些问题的方法是对制件进行热处理。

热处理的方法是使制品在定温的加热液体介质(如水，矿物油，甘油，乙二醇或液体石蜡等)或热空气循环烘箱中静置一段时间。热处理的时间决定于塑料品种、加热介质的温度、制品的形状和模塑条件。 第七章 注射成型 2. 调湿处理

对于易吸湿的塑料制品，如聚酰胺类，会因在贮存过程中吸收水分而膨胀，尺寸不稳

定，故需强化调温处理，如把脱模的制品放入热水中，可快速到达吸湿平衡。 第七章 注射成型

三、注射成型的工艺条件

在注射成型过程中，主要工艺因素是料温、模具温度、注射压力、注射周期和注射速度。

1. 物料

物料的温度是由料筒控制的，所以料筒温度关系到物料的塑化质量，选定料筒温度时，主要着眼于既保证物料塑化良好，能顺利实现注射而又不引起物料局部降解等。料筒温度首先与物料的性质有关，通常必须把物料加热到其粘流温度以上，才能使其流动和进行注射，因此，料筒末端的最高温度应高于Tf或Tm,但必须低于物料的分解温度Td。 第七章 注射成型

对于Tf－Td间温度较窄的热敏性塑料，分于量较低和分子量分布较宽的塑料，料筒温度应选择较低值，即比Tf稍高即可;

而加工温度较宽，分子量较高和分子量分布较窄的塑料，可以适当地选择较高温度。 在决定料筒温度时，还必须考虑塑料在加热料筒中停留的时间，这对聚甲醛、聚氧乙烯和聚三氟氯乙烯尤其重要。一般随着料筒温度的提高，物料在料筒中的停留时间缩短。所以生产中除严格控制料筒最高温度外，还应控制物料在料筒中的停留时间。 第七章 注射成型

确定料筒温度时，还应考虑制品和模具的结构特点。成型薄壁制品时，物料的流动阻力很大，且极易冷却而失去流动能力，这种情况下提高料筒温度能增大塑料熔体的流动性，改善其充模条件;

对厚壁制品，塑料熔体的流动阻力小，且因厚壁制品冷却时间长而使注射成型周期增加，塑料在料筒内受热时间增长，因此可选择较低的料筒温度;

对形状复杂或带有嵌件的制品，塑料熔体要流过长而曲折的流程，因此料筒温度控制也应较高。

第七章 注射成型

为防止塑料熔体的流涎作用。并估计到塑料熔体在注射时快速通过喷嘴细孔。尚有一定摩擦热产生，所以通常控制喷嘴的最高温度稍低于料筒的最高温度，但不能过低，不然会造成喷嘴堵塞而增大流动阻力，甚至会使喷嘴处的冷料带入型腔，影响制品的质量。 通常随料温的升高，熔体粘度降低，料筒、喷嘴和模具浇注系统中压力降减小，塑料在模具中流动长度增加，从而改善了成型性能，即注射速率增大、熔化时间与充模时间减少，注射周期缩短，同时制品表面光洁度提高。

但温度过高时，塑料将引起分解，并引起某些物理机械性能的降低。 第七章 注射成型 2.模具温度

塑料充模后在模腔中冷却硬化而获得所需的形状，模具的温度影响塑料熔体充模时的流动行为，并影响塑料制品的性能。

模具温度实际上决定了塑料熔体的冷却速度，模具温度速常是由冷却介质控制的。根据熔体温度.与冷却介质温度的温度差，可将冷却速度分为缓冷、骤冷和中速冷却，其关键决定于塑料的玻璃化温度与冷却介质温度间的温差。 介质温度远小于塑料的玻璃化温度时为骤冷；

介质温度近似于塑料的玻璃化温度时为中速冷却； 介质温度大于塑料的玻璃化温度时则为缓慢冷却。 第七章 注射成型

显然，冷却速度愈快，塑料熔体温度降低愈迅速，熔体粘度增大则流动困难，造成注射压力损失增加，有效充模压力降低，情况严重时会引起充模不足。

随模温增加，塑料熔体流动性增加，所需充模压力减小，制品表面光洁度提高，制品的模塑收缩率增大。 对结晶聚合物，由于较高温度有利于结晶，所以升高模温能提高制品的密度或结晶度。在较高模温下制品中聚合物大分子松弛过程较快，分子取向作用和内应力都降低。通常随模温提高，制品大多数力学强度有所增加。 第七章 注射成型

模温的确定应根据所加工塑料的性能，制品性能的要求，制品的形状与尺寸以及成型过程的工艺条件(如料温，压力。注射周期等)等综合考虑。

一般情况下，模温应低于塑料的玻璃化温度以保证脱模时不变形。对熔体粘度大的塑料（如聚碳酸酯，聚砜等)宜用较高的模温;

熔体粘度小的塑料则用较低的模温，可以缩短生产周期。 第七章 注射成型 3.注射压力

注射压力推动塑料熔体向料简前端流动，并迫使物料充满模腔而成型，所以它是物料充模和成型的重要因素。在注射过程中压力的作用主要有三个方面: 第一，推动料筒中物料向前端移动，同时使物料混合和塑化。

第二，充模阶段注射压力应克服浇注系统和型腔对物料的流动阻力，并使物料获得足够的充模速度及流动长度，使物料在冷却前能充满型腔;

第三，保压阶段注射压力应能压实模腔中的物料，并对物料因冷却而产生的收缩进行补料，从而使制品保持精确的形状，获得所需的性能。 第七章 注射成型

可见注射压力对注射过程和制品的质量有很大的影响。注射压力的大小，取决于注射机的类型、模具结构(主要是浇口尺寸和制品的壁厚)、塑料的种类和注射工艺等。 第七章 注射成型

在注射过程中，随注射压力增大，塑料的充模速度加快，流动长度增加和制品中熔接缝强度的提高，制品的质量可能增加，所以对成型大尺寸，形状复杂和薄壁制品，宜用较高的压力;

对那些熔体粘度大、玻璃化温度高(如聚碳酸酯，聚砜等)也宜用较高的压力注射，但是，由于制品中内应力也随注射压力的增加而加大，所以采用较高压力注射的制品应进行退火处理。

第七章 注射成型 注射过程中，注射压力与物料温度实际上是相互制约的。料温高时注射压力减小;反之，所需注射压力加大。 第七章 注射成型

4．注射周期和注射速度

完成一次注射成型所需的时间称注射周期或称总周期。它由注射时间(充模)、保压时间、冷却和加料(包括预塑化)时间以及开模(取出制品)、辅助作业(如涂擦脱模剂，安放嵌件等)和闭模时间组成。

在整个成型周期中，冷却时间和注射时间最重要，对制品的性能和质量有决定性的影响。仅就注射与保压时间等来看，一般制品的注射充模时间都很短，约2～10s的范围，随塑料和制品的形状，尺寸而异，大型和厚壁的制品充模时间可达10s以上。一般制品的保压时间约20～100s、大型和厚制品可达1～5min甚至更多。

第七章 注射成型

注射速度常用单位时间内柱塞(螺杆)移动的距离(cm/s)表示；有时也用质量或容积流率(g/a，或cm3/s)表示;

注射速度主要影响熔体在模腔内的流动行为，并影响模腔内压力、温度以及制品的性能。通常随注射速度的增大，熔体在浇注系统和模腔中的流速会增加。因熔体高速进入时受到强烈剪切，粘度降低，甚至因摩擦而使温度升高。所以提高充模速度，会增加熔体流动长度，也会提高充模压力，同时使制品各部分的熔接缝强度提高。 第七章 注射成型

但注射速度增大，常使熔体由层流变为湍流，严重的湍流会引起喷射而带入空气，由于模底先被物料充满，模内空气无法排出而被压缩，这种高压高温气体会引起塑料局部烧伤及分解，使制品不均匀。

慢速注射时，熔体以层流形式自浇口向模底一端流动，能顺利排出空气，制品的质量较均匀，但过慢的速度会延长充模时间，使塑料表层迅速冷却，容易降低熔体的流动性，引起充模不全，并出现分层和结合不好的熔接痕，降低了制品的强度和表面质量。

对一定的模具而言，注射速度通常是经过试验而加以确定，一般先以低压慢速注射，然后根据制品的成型情况面调整注射速度。 第七章 注射成型

四、其它注射工艺(注射成型新技术)

为了满足塑料制品对不同色彩，不同种塑料等的要求，发展了一些新的注射工艺，有共注射工艺，旋转注射和流动注射等。 (一)共注射成全工艺 1.双色(多色)注射

这一成型方法是用两个料筒和一个公用的喷嘴所组成的注射机，通过液压系统调整两个推料柱塞注射熔融物料进入模具的先后次序，来取得所要求的不同混色情况的双色塑料制品。也有用两个注射装置，一个公用合模装置和两副模具制得明显分色的塑料制品。 第七章 注射成型 第七章 注射成型 2. 双层(或多层)注射

这是采用新旧不同的同一种塑料成型具有新料性能的制品，通常制品的内部为旧料，外表则为一定厚度的新料，制品的冲击强度和弯曲强度几乎与全部用新料成型的制品相同。此外，也可采用不同品种的塑料相组合，而获得其它方面的优点。

第七章 注射成型

双层注射成型所用设备是两个移动螺杆注射系统，但装有交叉喷嘴，使用普通模具，在A树脂注射入模腔后，当接触模腔壁的塑料已很快硬化，而内部树脂仍呈熔融状态时，再将B树脂注入模腔，这样，将A树脂压向模壁形成制品外层，而B树脂则作为内层，经冷却定型后，即可得到A树脂均匀包覆B树脂的制品。 第七章 注射成型 (二)旋转注射成型

一般所指的旋转注射成型。是指用一台注射成型机，合模系统是转盘式的结构，旋转台上装有多副模具，随着旋转台定时地间断旋转，每转一角度停留一定时间，并依次和注射系统的喷嘴相接触进行注射，离开喷嘴后进行冷却，启模取出制件，如此重复循环。这种旋转注射成型能充分利用注射系统的塑化效率，缩短制品的成型周期，但是这种成型方法，常因合模力受到，造成制件溢边严重。

第七章 注射成型 (三)流动主射成型

通常注射制品的重量都不能超过注射机的最大注射量，因此，生产大型注射制品受到设备的。流动模塑是在原有注射机上对设备和工艺略加改进，以适应成型大重量、厚壁制品要求的一种新工艺。此法是用普通移动螺杆式注射机，螺杆的快速转动将塑料不断塑化并挤入模具型腔，待模具充满后，停止螺杆的转动，并用螺杆原有的轴向推力使模内熔融物料在压力下保持适当时间。随后，通过冷却定型、即可取出制品。

流动注射成型的特点是塑化的熔融物料不是贮存在料筒内，而是不断挤入模具中，因此流动注射成型是挤出和注射相结合的一种方法。 第七章 注射成型 (四)反应性注射成型

RIM 反应注射成型，是将两种或两种以上具有反应性的组分在一定温度下高压注入模腔内，在其中直接生成聚合物的成型技术，即将聚合与成型加工一体化。当前RIM技术主要用干汽车部件的生产，其它工业用途也在逐渐扩展。

聚氨酯类塑料是RIM生产技术的主要产品之一，通过配方的调整可生产出不同密度范围的软、硬制品，由低密度的发泡材料到高密度的结构泡沫材料，低或高模量的弹性体。 尼龙RIM所以具有很强的吸引力，不仅是由于近来阻燃技术的发展，而且还在于其较短的成型周期。 第七章 注射成型

五、注塑模具浇注系统概述

浇注系统包括主流道、流道、浇口和冷料井四个部分。

其任务是：使从注射料筒喷嘴来的足够的熔融塑料快速、稳定而顺利流入并充满全部型腔，同时在充模过程中，将注射压力传递到型腔各个部位，在型腔充满后，利用浇口的迅速冷固封闭。 第七章 注射成型 第七章 注射成型 1. 流道设计

流道一般是指除了主流道外的各级流道或分流道，是引渡主流道熔料接近型腔边缘的通道，起过渡、转向和分配熔料的作用。

从缩短成型周期和减少再生料量上考虑，将流道尽量缩短。只有适当的流道阔度，才能以最小阻力使充模顺利并驱使型腔内气体排出。流道过宽会浪费原料，延长冷却时间，积存空气过多，并影响制件的外观。

多腔模具的型腔配置有多种多样形式，都各有特点。所要遵循的是要让塑料均匀地注入，既要考虑充填时间及压力的均一，又要考虑质量和热量的平衡。 第七章 注射成型 第七章 注射成型

(a)横式排列 流道最短，所有型腔能同时得到冷却，处于同一热平衡水平上，适于快速生产，但需要改变各自分流道的截面和反度来平衡压力降和料量。 (b)H形排列 塑料压力和流量都一致，但热平衡较差。

(c)圆周排列 流道长，耗料较多，冷却系统加工困难，冷料可能进入型腔 但这种排列料流运动平衡性好，热平衡性也好，较适合精密件的成型。

(d)十字排列 是圆周排列的改进形式。避免料的浪费，料流利热平衡仍能保持．但冷却系统较横式排列复杂。 第七章 注射成型

要根据不同的制件对流道的尺寸和形式因地制宜地进行确定。截面小的和流距短的制件时取下值；截面大的和截面不均的、流距有长短的制件时取上值。粘度较大或透明度要求高的(如有机玻璃)制件，也应取上值。 第七章 注射成型 2. 浇口与主流道

模具上从注射料简喷嘴开始的那一段流道通常有几种形式。 第七章 注射成型

图中进料通道都是圆锥形。

a1后续有流道或分流道，然后到脚口和型腔，所以常称为主流道。

a2是直接注入型腔，同时起着流道(或主流道)和浇口作用，称为直浇口。这两种形式的通道结构大致相同。

(b)开制在直角式注塑机用模具的两个分型面，形式上也是大流道浇口或直浇口，习惯上称为边浇口。

(c)是带中板结构模具(自动成型结构模具)上常见的针状浇口．其实也是一种变形了的直浇口。

第七章 注射成型 3. 冷料井

冷料井的作用就是收容冷却了的熔料，以免其堵塞通道或进入制件。

冷料井设在于流道的末端。在两次注射间隔之间，即注射机第二次注射前，喷嘴最前端的部分熔料的温度较低，必须防止其在第一次注射时进入流道或型腔。否则．这种冷料进入流近能堵塞流道或减缓料流速度．进入型腔就造成制件上的冷疤或冷班。为了收容这些冷料，就要加设冷料井。主流道上的冷料井还兼有靠倒钩拖出制件的作用。 第七章 注射成型

六、注塑不正常情况及处理办法

注射成型的制件，在不良操作情况下，会出现不满、飞边、银纹、凹陷、熔接缝大、翘曲变形、尺寸变化等等缺陷。

塑料制件的质量评价主要有三个方面：第一是外观质量，包括完整性、颜色、光泽等；第二是尺寸和相对位置间的准确件；第三是与用途相应的机械性能、化学性能、电性能等 在调整工艺时最好一次只改变一个条件，多观察几回。如果压力、温度、时间统统一起调的话，很易造成混乱和误解，出了问题，也搞不清是何道理。 第七章 注射成型 （一）制件不满

这是一个常遇的问题。当确实用工艺手段解决不了时，从模具设计制造上考虑进行改进，一般都是能解决的。 1．进料调节不当

(1)缺料 加料计量不准或因加料控制系统操作不正常造成缺料。

 由于注塑机、模具或操作条件所限，导致注塑周期反常而缺料。

 结晶性的比容变化大的料如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等应调较高料量。  预塑背压偏小时，料筒内料粒密度小，可能造成缺料，应相应调高料量。

第七章 注射成型 (2)多料

当料筒端部存料过多，即缓冲垫过大，注射时螺杆或柠塞要消耗额外多的注射压力来压紧、推动料筒内的超额囤料，这就大大地降低了进入模腔的塑料的有效射压，反而使制件难以充满。

2.注射压力不妥

熔融塑料在偏低的工作温度下粘度较高，流动性差，应以较大压力和速度注射。比如在制ABS彩色制件时，着色剂的不耐高温性了料筒的加热温度，这就要以比通常高一些的注射压力和延长注射时间来弥补。

第七章 注射成型 3．料温过低

(1)前炉(靠喷嘴)温度低

进入型腔的熔料，按理占了前炉料的大部分，如果这部分的温度低了，模具的冷却作用将令粘度过早地上升到难以流动的状态，妨碍了对远端的充填。 (2)后炉(靠进料口)温度低

由于温度低，粘性大的塑料流动困难。对于螺杆机，则拖滞了螺杆的向前运动。结果，虽然注射油缸压力表已显示出足够压力，但实际上从喷嘴出来的料只获得打了很大折扣的推力，在低压低速情形下进入型腔。 第七章 注射成型 (3)喷嘴温度低

这种情况多出现在固定加料操作中，因为长时间与冷的模具(连同巨大的机台模板)接触，传走了热量，如果喷嘴加热圈供热不足或电接触不良，缺乏足够的热量补充，料流温度低，甚至可能堵塞模具的入料通道。 (4)生产周期过短

由于周期过短，料温来不及跟上，亦会造成缺料。这在电压向下波动幅度较大的地方尤其明显，应根据供电电压对生产周期作相应调整。 第七章 注射成型

(5)计塑机塑化容量小

当制件重量超过注塑机最大注射容量时，显然地供料丝是入不敷出。但当制件重量接近最大注射容量时，就合一个塑化不够充分的问题，料在料筒内受热时间不足，结果，不能及时向模具提供有适当熔融流动粘度的料。这种情况只有校容量大的注塑机才能根本解决问题。

(6)温度计显示的温度不真实，明高实低

由于温控装置如热电偶及其线路或温差毫伏计失灵。不靠近测温点的电炉老化或烧毁，加温失效而又未曾发现或没有及时修复更换。 第七章 注射成型

4．模具温度低或温度分布不合理

由于模具局部或整体温度过低，熔料入模后冷却过快，难以充满各个角落。这在初冷模县情况下尤为突出。不过，一般都会在注制数个制件后便逐渐获得足够的温升。如果制件老是充填不满，就要考虑降低模具冷却速度甚至施行外加热，以免不断制出过多的废品，对大型制件生产更是如此。 5．塑料流动性差

以橡胶改性的聚苯乙烯类塑料(包括ABS)，在不同产地、批号、型号的情况下，会有不同的流动性，有时波动还较大。另外，再生碎料往往会反映出粘度增大的倾向。实验指出，由于氧化裂解生成的分子断链单位体积密度增加了，这就增加了在料简和型腔内流动的粘滞性。

第七章 注射成型 6．喷嘴配合不良

(])喷嘴(内孔)直径太小。由于流通直径小，料条的面积比容增大，容易致冷，堵塞进料通道或消耗注射压力。

(2)喷嘴(内孔)直径太大。大喷嘴流通截面积大，塑料进模的单位面积反力低，形成射力小的状况。同时，非牛顿型塑料，因没有获得大的剪切热而没能使粘度下降，将使充模显得困难。

(3)喷嘴因有异物或塑料炭化沉积物堵塞。

(4)喷嘴与直(主)流道入口配合不良，使发生模外溢料， 模内供料不足。 第七章 注射成型

7．塑料熔块堵塞加料通道

由于塑料在料斗干燥器内局部熔化结块，或料筒进料段温度过高，或塑料等级选择不当，或塑料内含的润滑剂过多，都会使塑料在进入进料口缩颈位置或螺杆起螺端深槽内过早地熔化．

粒料和熔料互相粘结，形成难以下落的料块，部分或全部堵塞进料通道。即使能进入料简，亦因熔料块包住螺杆，随同螺杆旋转作圆周滑动，不能前移．结果，造成供料中断或无规则波动。

这种情况只有在凿通通道，排除料块后才得根本解决。 第七章 注射成型 8．模具设计不合理

(1)模具过分复杂，转折多，阻块多，进料次序不当，浇口数日不足或形式不当。 (2)制件局部断面过分薄。对这种情况，应增加整个制件或局部的壁厚，亦可在填充不足处的附近，设置辅助流道或浇门解决。

(3)模腔内排气措施不力。由于这种原因而导致制件不满的现象足接见个鲜的。 第七章 注射成型 第七章 注射成型 二、飞边

飞边又称溢边、披锋、毛刺等，大多发生在模具的分合位置上，如动模和静模的分型面、滑块的滑配部位、银件的缝隙、顶杆孔隙等处。

飞边在很大程度上是由于模具缺陷或机台销模力失效造成。以最常见的锁模力失效而言，当塑料在模腔内的压力太大，其产生的张开力大于锁模力时，使胀开模具，使塑料溢出，造或飞边。飞边一旦发生，即会在成型中起杠杆作用，使溢料进一步扩大化，从而压印模具形成局部陷塌，造成永久性损害。 第七章 注射成型 1．棋具分型而精度差

(1)旧模因早先的飞边挤压，使型腔周边疲劳塌陷。

(2)分型而上沾有凸出之异物或模框周边带凸出的撬印毛刺。 (3)活动模板(如中板等)变形翘曲。 第七章 注射成型

2．模具设计和入料配置不合理

(1)在不影响制件完整性前提下，流道应尽量安置在质量对称中心上，在制件厚实的部位入料。避免出现偏向性流动，使一边缺料而另一边带飞边。

(2)模具型腔的开设位置过偏，会令注射时模具单边发生张力，引起飞边。

(3)有些塑料，如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等，在熔融态下粘度很低，具有很高的流动性和贯穿能力，比较容易进入活动的或固定的缝隙，因而要求模具的设计制造精度更高。

第七章 注射成型

3．机台真正的锁模力不足

注射机台都有一个额定锁模力。这个锁模力必须高于注射成型制件纵向投影面积在注射时形成的张力，否则将造成胀模，势必出现飞边。

因而，对某一同定机台，除了要限定制件重量之外，还要限定制件纵向投影面积。就流动性大的聚丙烯塑料而言，需要的锁模力大约为模制件纵向投影面积(以cm2表示)的2500倍(以N表示)。 第七章 注射成型

三、银纹(包括表面气泡和内部气孔)

这是一种常见的毛病，是塑料在充模过程受到气体的干扰而出现在制件表面熔料流动方向上的缺陷。

气体成分包括水汽、分解气、溶剂气以及空气，以水汽和分解气为多见。当这些气体在注射作用结束后仍然滞留在制件表面，沿料流方向刻蚀成一连串在光照下闪烁的大大小小泡点时，我们称之为“银纹”。 第七章 注射成型 四、收缩凹陷

因塑料冷却硬化而造成收缩凹陷，简称收缩。这是成型时常产生的缺陷，又常常难以消除，主要出现在料体厚度大、冷却缓慢，塑料容积变化大的部位，如厚壁位置、与薄壁相邻的厚壁位置、螺母嵌件的背面等。

并非所有收缩部合造成凹陷效果。相反，有时还会形成局部降凸。比如壳壁上的筋，如果比先壁既薄又高，则会先行冷却，壳壁后冷却，结果筋的长度反而比相对壳壁上的长度要长，筋的背面就形成隆条凸。 第七章 注射成型

光按制件使用目的设计模具，收缩几乎是不可避免的，因为没有那一个制件不存在厚薄变化位置或转折位置。从理论上来说，厚壁部位比薄壁部位冷却缓慢，收缩明显。

(1)模具设计应使壁厚均匀，即尽量避免壁厚的变化。像聚丙烯这类收缩率大的塑料，当制件厚度变化超出50％时，最好用筋条取代加厚的部位。

(2)注射过程是把热的熔融塑料注入冷的型腔内，加上塑料的导热性很差，所以如何及时将模内的热量移走，使各个部位都处于同一温度水平，对于消除或减少收缩起着无可替代的作用。

第七章 注射成型 五、熔接缝

熔融塑料在型腔中由于遇到嵌件、孔洞(包括栅格)、流速不连贯的区域、充模料流中断的区域而以多股形式汇合时，因不能完全熔合而产生线状的熔接缝。

此外，在发生浇口喷射充模时也会生成熔接缝，喷射时，熔体直接射入模腔，直到撞到对面的模壁，随后而来的熔料产生压缩使料流折选、于是在折弯相遇地方形成熔接缝。 第七章 注射成型

根据熔接状况，有些熔接缝极为微小，有些熔接缝十分明显。虽然从外观上看，熔接缝仅仅是破坏了制件的平整光滑，有人还试图用抛光的方法除去。但实际上熔接缝并不是一条真正的“缝线”，而是一个三维的区域。克服的办法与减少制件收缩凹陷的基本相同。 第七章 注射成型

(1)提高注射压力、注射时间。

(2)调好注射速度；高速可使熔料来不及降温即到达汇合处；低速可让型腔内的空气有时间排出。

(3)调好料筒(包括喷嘴)温度：温度高料的粘度小流态通畅，熔接缝变细。温度低，减少气态物质的分解。

(4)调好料量。增加料量以压紧制件。减少料量以减少注射时的压力损耗。 (5)提高模具温度或有目的地提高熔接缝处的局部温度。 (6)延长模塑周期，使塑料塑化更完全，更畅顺均匀充模。 第七章 注射成型

在施行工艺手段后仍无法改善熔接缓情况下，要考虑改进模具的设计： (1)增加主流道和分流道尺寸，提高流道效率。同时亦增加冷料井的容积。 (2)扩大或缩小浇口截面，改变浇口位置： 第七章 注射成型